EP1487624A1 - Verkleidungsteil, insbesondere für ein kraftfahrzeug, und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Verkleidungsteil, insbesondere für ein kraftfahrzeug, und verfahren zu seiner herstellung

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EP1487624A1
EP1487624A1 EP03744361A EP03744361A EP1487624A1 EP 1487624 A1 EP1487624 A1 EP 1487624A1 EP 03744361 A EP03744361 A EP 03744361A EP 03744361 A EP03744361 A EP 03744361A EP 1487624 A1 EP1487624 A1 EP 1487624A1
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EP
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carrier
gas
foam
decorative material
foaming
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Martin Wolff
Birgit Budde
Detlef Walter JÜRSS
Hubert BRÜCKNER
Heinz Dieter Wellen
Johann-Georg Werner
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Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
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Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
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    • B29C44/58—Moulds
    • B29C44/588—Moulds with means for venting, e.g. releasing foaming gas
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    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]

Definitions

  • Trim part in particular for a motor vehicle, and method for its production
  • the invention relates to a method for producing a trim part, in which the space between a flat decorative material and a carrier is foamed, and a trim part, in particular for the interior of a motor vehicle, with a carrier, a flat decorative layer and a foam layer arranged in between.
  • the covering part consists of an air-permeable, possibly also foam-permeable porous carrier, which is covered with a decorative film.
  • the decorative film is drawn around the edge of the carrier (fold), the space between the decorative film and carrier being foamed with a polyurethane foam.
  • the decorative film is first cut to size and preformed by deep drawing, including folding, and cut to the final dimension.
  • the air-permeable carrier is then inserted into the fold of the decorative film and with
  • BESTATIGUNGSKOPIE this is inserted into the opened foaming tool.
  • the fold receives its final position and is glued to the carrier after the foam has been introduced through it.
  • the film can be pressed onto the support in a pimple-like manner and glued there directly.
  • the invention has for its object to reduce the cost of manufacturing a trim part and to increase process reliability in the manufacturing process.
  • the decorative material is pressed in a sealing manner around the area to be foamed onto the interior surface of the carrier during foaming.
  • the decorative material therefore only has to cover the (usually visible in the installed state) areas of the trim part which are provided with a foam layer, so that the costs for its production are considerably reduced by the reduction in the use of materials.
  • the decorative material which is essentially impermeable to gas and foam, can be produced before foaming by solidifying a polymer sprayed into the foam mold. Foaming is preferably carried out before the polymer is fully solidified, so that the wall thickness of the decorative material and thus the use of material are reduced by stretching.
  • the decorative material can also be inserted separately into the foam mold.
  • the air to be displaced during foaming is removed by the structure of the carrier, which is foam-tight, but not gas-tight at least in some areas.
  • This can be gas-sealed in some areas by locally compressing a gas-permeable raw part before it is inserted into the foaming tool, so that control of the air discharge and, associated therewith, also a targeted influencing of the foam spread is made possible.
  • the pressing zone used for sealing creates a permanent, integral connection between the decorative material and the carrier, which can also advantageously form a tear edge along which the decorative material located outside the foamed area is removed.
  • the object on which the invention is based is also achieved by a generic covering part which has a gas-tight pressing zone which runs around the foam layer and in which the decorative layer is connected directly to the interior surface of the carrier.
  • the preferably essentially gas-impermeable decorative layer can consist, for example, of a polymer spray skin, in particular of polyurethane, which passes through immediately before the foaming process Spraying the polymer into one half of the foam mold can be generated.
  • the decorative layer can also consist of a flat semifinished product, in particular a plastic film.
  • the carrier is advantageously made gas-permeable at least in some areas, but impermeable to foam. According to a special embodiment of the invention, it can have gas-permeable zones and gas-impermeable zones due to compression of the carrier material.
  • a fiber-resin pressed part in particular made of resin-bonded flax and / or sisal fibers, is particularly suitable as a carrier material and also offers ecological advantages due to its proportion of renewable raw materials.
  • Fig. 1 shows a section through a trim part according to the invention with an indicated shape half of the foaming tool
  • FIG. 2 is a plan view of the trim part of FIG .. 1
  • the trim part 1 consists of a carrier 3 which can be connected to the metal structure 2 of the vehicle body and which is partially covered on its side facing the vehicle interior 4 with a flat decorative material 5. To create a soft feel, the space between decorative material 5 and carrier 3 is filled with a foam layer 6.
  • the decorative material 5 has a pressure zone 7 which extends all around the foam layer 6 and in which the decorative material is glued gas-tight to the carrier 3.
  • the use of separate adhesives is generally unnecessary for the production of the bond, since a film penetrating into the pressing zone from the material of the foam layer 6 which has not yet reacted causes the necessary material connection.
  • a plate-shaped, gas- and possibly also foam-permeable semi-finished product 8 made of resin-bonded flax and sisal fibers is first pressed into a carrier 3, which can have a relatively simple, three-dimensional shape.
  • a carrier 3 which can have a relatively simple, three-dimensional shape.
  • Wall thickness and less densely compressed zones 10 are formed.
  • the material of the semi-finished product is compressed in such a way that the support in these areas is both foam-tight and essentially gas-tight.
  • the less densely compressed zones 10 there is still air permeability.
  • the material is compacted there in such a way that foam penetration in this area is excluded in the subsequent foaming process.
  • a gas-tight polyurethane spray skin 13 is subsequently introduced into the cavity of a mold half of a two-part foaming tool 12, indicated by reference number 11, from which the decorative material 5 will later be made is formed.
  • the area of the mold half covered by the spray skin 13 is somewhat larger than the area of the later decorative material 5, but significantly smaller than the dimensions of the carrier 3.
  • the foam material is then poured into the cavity, the previously shaped carrier 3 onto the spray skin which has not yet fully reacted 13 placed and pressed onto the spray skin 13 by means of a further, complementary mold half (not shown).
  • the pressure zone 7 surrounding the foam layer 6 is formed, which closes the area between carrier 3 and decorative material 5 in a gas-tight manner to the outside.
  • the air displaced from the space between the carrier 3 and the decorative material 5 under the effect of the expanding foam can escape through the less densely compressed zones 10.
  • the spreading of the foam can therefore be influenced by a targeted arrangement of the less densely compressed zones 10.
  • the trim part 1 can also have a so-called spotting position 16, in which the decorative material in the area of the foam layer 6 is locally pressed directly onto the surface of the carrier, for example in order to form a contact surface for a screw connection.
  • the mold half 11 is provided with a corresponding projection 17.
  • the trim part 1 can be removed from the foaming tool 12 after opening the mold halves.
  • the slight overhang 14 of decorative material can be removed in a simple manner without tools, since a circumferential cutting edge 15 incorporated into the mold half 11 forms a predetermined breaking point in the decorative material 5 surrounding the pressure zone 7.

Landscapes

  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

Verkleidungsteil, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und Verfahren zu seiner Herstellung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsteils, bei dem der Zwischenraum zwischen einem flächigen Dekormaterial und einem Träger ausgeschäumt wird, sowie ein Verkleidungsteil, insbesondere für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs, mit einem Träger, einer flächigen Dekorschicht und einer dazwischen angeordneten Schaumlage.
Stand der Technik
Aus der Offenlegungschrift DE 198 14 956 A1 sind ein gattungsgemässes Verfahren und Verkleidungsteil bekannt. Das Verkleidungsteil besteht aus einem luftdurchlässigen, gegebenenfalls auch schaumdurchlässig porösen Träger, der mit einer Dekorfolie überzogen ist. Die Dekorfolie ist um den Rand des Trägers herumgezogen (Umbug), wobei der Zwischenraum zwischen Dekorfolie und Träger mit einem Polyurethanschaum ausgeschäumt ist. Bei der Herstellung dieses Bauteil wird zunächst die Dekorfolie mit Übermaß zugeschnitten und durch Tiefziehen einschließlich des Umbugs vorgeformt und auf Endmaß geschnitten. Nachfolgend wird der luftdurchlässige Träger in den Umbug der Dekorfolie eingesetzt und mit
BESTATIGUNGSKOPIE dieser in das geöffnete Schäumwerkzeug eingelegt. Durch das Zufahren des Schäumwerkzeugs erhält der Umbug seine endgültige Lage und wird nach dem Einbringen des Schaums durch diesen mit dem Träger verklebt. In bestimmten Bereichen des Verkleidungsteils, insbesondere an Orten, an denen später eine Befestigung erfolgt, kann die Folie noppenartig auf den Träger gepreßt und dort unmittelbar verklebt werden.
Dieses Vorgehen ist mit dem Nachteil verbunden, dass die teuere Dekorfolie den Träger vollständig überzieht und darüber hinaus auch noch den Umbug bildet, so dass ein erheblicher Materialeinsatz auch an im Einbauzustand nicht sichtbaren Bereichen erforderlich ist.
Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kosten zur Herstellung eines Verkleidungsteils zu senken und die Prozeßsicherheit beim Fertigungsvorgang zu erhöhen.
Lösung
Die Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf das Verfahren dadurch gelöst, dass das Dekormaterial beim Schäumen um den auszuschäumenden Bereich herum umlaufend dichtend auf die innenraum- seitigen Oberfläche des Trägers gepreßt wird. Das Dekormaterial muß daher nur die (üblicherweise im Einbauzustand sichtbaren) Bereiche des Verkleidungsteils überdecken, die mit einer Schaumlage versehen werden, so dass sich die Kosten für dessen Herstellung durch die Verringerung des Materialeinsatzes erheblich reduzieren. Das im Wesentlichen gas- und schaumundurchlässige Dekormaterial kann nach einer Ausführung der Erfindung vor dem Schäumen durch Verfestigung eines in die Schäumform eingesprühten Polymers erzeugt werden. Dabei erfolgt das Schäumen vorzugsweise vor der vollständigen Verfestigung des Polymers, so dass sich die Wanddicke des Dekormaterials und damit der Werkstoffeinsatz durch Verstreckung verringern. Alternativ kann das Dekormaterial auch gesondert in die Schäumform eingelegt wird.
Die Abführung der beim Schäumen zu verdrängenden Luft erfolgt nach einer besonderen Ausführung der Erfindung durch die zwar schaumdichte, jedoch zumindest bereichsweise nicht gasdichte Struktur des Trägers. Dieser kann durch lokales Verdichten eines an sich gasdurchlässigen Rohteils vor dem Einlegen in das Schäumwerkzeug bereichsweise gasgedichtet werden, so dass eine Steuerung der Luftabführung und damit verbunden auch eine gezielte Beeinflussung der Schaumausbreitung ermöglicht wird.
Vorzugsweise erzeugt die der Abdichtung dienende Anpreßzone eine dauerhafte stoffschlüssige Verbindung zwischen Dekormaterial und Träger, die darüber hinaus auch mit Vorteil eine Reißkante ausbilden kann, entlang derer das außerhalb des geschäumten Bereichs befindliche Dekormaterial entfernt wird.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch ein gattungs- gemäßes Verkleidungsteil gelöst, dass eine um die Schaumlage umlaufende gasdichte Anpreßzone aufweist, in der die Dekorschicht unmittelbar mit der innenraumseitigen Oberfläche des Trägers verbunden ist.
Die vorzugsweise im Wesentlichen gasundurchlässige Dekorschicht kann beispielsweise aus einer polymeren Sprühhaut, insbesondere aus Polyurethan bestehen, die unmittelbar vor dem Schäumvorgang durch Einsprühen des Polymers in eine Hälfte der Schäumform erzeugt werden kann. Alternativ kann die Dekorschicht auch aus einem flächigen Halbzeug, insbesondere aus einer Kunststofffolie bestehen.
Zur Entlüftung des auszuschäumenden Raums ist der Träger mit Vorteil zumindest bereichsweise gasdurchlässig, aber schaumundurchlässig ausgeführt. Er kann dabei nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung gasdurchlässige und infolge Verdichtung des Trägerwerkstoffs gasundurchlässige Zonen aufweisen. Als Trägerwerkstoff besonders geeignet ist ein Faser-Harz-Preßteil, insbesondere aus harzgebundenen Flachsund/oder Sisalfasern, das durch seinen Anteil an nachwachsenden Rohstoffen auch in ökologischer Hinsicht Vorteile bietet.
Figuren
Die Figuren stellen beispielhaft und schematisch eine Ausführung der Erfindung dar.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Verkleidungsteil mit einer angedeuteten Formhälfte des Schäumwerkzeugs
Fig. 2 eine Aufsicht auf das Verkleidungsteil nach Fig. 1
Fig. 3 die Umformung eines Halbzeugs zum Träger des
Verkleidungselements Das Verkleidungsteil 1 besteht, wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, aus einem mit der Metallstruktur 2 der Fahrzeugkarosserie verbindbaren Träger 3, der auf seiner dem Fahrzeuginnenraum 4 zugewandten Seite bereichsweise mit einem flächigen Dekormaterial 5 überzogen ist. Zur Erzeugung einer weichen Haptik ist der Raum zwischen Dekormaterial 5 und Träger 3 mit einer Schaumlage 6 ausgefüllt.
Das Dekormaterial 5 weist eine um die Schaumlage 6 vollumfänglich umlaufende Anpreßzone 7 auf, in der das Dekormaterial unmittelbar gasdicht mit dem Träger 3 verklebt ist. Zur Herstellung der Verklebung ist der Einsatz gesonderter Klebstoffe in der Regel entbehrlich, da ein in die Anpreßzone eindringender Film aus dem noch nicht ausreagierten Werkstoff der Schaumlage 6 den notwendigen Stoffschluß bewirkt.
Bei der Herstellung des Verkleidungsteils 1 wird, wie in Fig. 3 dargestellt, zunächst ein plattenförmiges, gas- und gegebenenfalls auch schaumdurchlässiges Halbzeug 8 aus harzgebundenen Flachs- und Sisalfasern zu einem Träger 3 gepreßt, der eine relativ einfache, dreidimensionale Gestalt aufweisen kann. Beim Pressen des Halbzeugs 8 werden durch die Kontur des Preßwerkzeugs im Träger 3 hochverdichtete Zonen 9 (geringe
Wanddicke) und weniger stark verdichtete Zonen 10 ausgebildet. In den hochverdichteten Zonen 9 ist der Werkstoff des Halbzeugs derart komprimiert, dass der Träger in diesen Bereichen sowohl schäum- als auch im Wesentlichen gasdicht ist. In den weniger stark verdichtete Zonen 10 besteht weiterhin eine Luftdurchlässigkeit. Der Werkstoff ist dort jedoch so verdichtet, dass ein Schaumdurchtritt in diesem Bereich beim nachfolgenden Schäumprozeß ausgeschlossen ist.
In die Kavität einer mit dem Bezugszeichen 11 angedeuteten Formhälfte eines zweiteiligen Schäumwerkzeugs 12 wird anschließend eine gasdichte Polyurethan-Sprühhaut 13 eingebracht, aus der später das Dekormaterial 5 gebildet wird. Der von der Sprühhaut 13 überzogene Bereich der Formhälfte ist etwas größer als die Fläche des späteren Dekormaterials 5, aber deutlich kleiner als die Abmessungen des Trägers 3. Anschließend werden der Schaumwerkstoff in die Kavität eingefüllt, der zuvor ausgeformte Träger 3 auf die noch nicht ausreagierte Sprühhaut 13 aufgelegt und mittels einer weiteren, komplementären Formhälfte (nicht dargestellt) auf die Sprühhaut 13 aufgepreßt. Dabei bildet sich die um die Schaumlage 6 umlaufende Anpreßzone 7 aus, die den Bereich zwischen Träger 3 und Dekormaterial 5 nach außen gasdicht abschließt. Die aus dem Zwischenraum zwischen Träger 3 und Dekormaterial 5 unter der Wirkung des sich ausdehnenden Schaums verdrängte Luft kann über die weniger stark verdichteten Zonen 10 entweichen. Durch eine gezielte Anordnung der weniger stark verdichtete Zonen 10 kann daher die Ausbreitung des Schaums beeinflußt werden.
Zur Anbindung an die Metallstruktur der Karosserie kann das Verkleidungsteil 1 ferner eine sogenannte Tuschierposition 16 aufweisen, in der das Dekormaterial im Bereich der Schaumlage 6 örtlich unmittelbar auf die Oberfläche des Trägers gepreßt wird, um beispielsweise eine Anlagefläche für eine Verschraubung auszubilden. Die Formhälfte 11 ist hierzu mit einem entsprechenden Vorsprung 17 versehen.
Letztlich kann das Verkleidungsteil 1 nach Öffnen der Formhälften aus dem Schäumwerkzeug 12 entnommen werden. Der geringfüge Überstand 14 an Dekormaterial kann auf einfache Weise werkzeuglos entfernt werden, da eine in die Formhälfte 11 eingearbeitete umlaufende Schneide 15 eine die Anpreßzone 7 umgebende Sollbruchstelle im Dekormaterial 5 ausbildet. Bezugszeichen
1 Verkleidungsteil
2 Metallstruktur
3 Träger
4 Fahrzeuginnenraum
5 Dekormaterial
6 Schaumlage
7 Anpreßzone
8 Halbzeug
9 hochverdichtete Zone
10 weniger stark verdichtete Zone
11 Formhälfte
12 Schäumwerkzeug
13 Sprühhaut
14 Überstand
15 Schneide
16 Tuschierposition
17 Vorsprung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsteils (1), bei dem der Zwischenraum zwischen einem flächigen Dekormaterial (5) und einem Träger (3) ausgeschäumt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekormaterial (5) beim Schäumen um den auszuschäumenden Bereich herum umlaufend dichtend auf die innenraumseitige Oberfläche des Trägers (3) gepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dekormaterial (5) vor dem Schäumen durch Verfestigung eines in die Schäumform eingesprühten flüssigen Polymers erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schäumen vor der vollständigen Verfestigung des Polymers erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dekormaterial (5) gesondert in die Schäumform eingelegt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Abführung der beim Schäumen zu verdrängenden Luft durch die zwar schaumdichte, jedoch zumindest bereichsweise nicht gasdichte Struktur des Trägers (3) erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) durch lokales Verdichten eines an sich gasdurchlässigen Rohteils vor dem Einlegen in das Schäumwerkzeug bereichsweise gasgedichtet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Abdichtung dienende Anpreßzone (7) eine dauerhafte stoffschlüssige Verbindung zwischen Dekormaterial (5) und Träger (3) erzeugt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die der Abdichtung dienende Anpreßzone (7) eine Reißkante ausbildet, entlang derer das außerhalb des geschäumten Bereichs befindliche Dekormaterial (5) entfernt wird.
9. Verkleidungsteil (1), insbesondere für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs, mit einem Träger (3), einer flächigen Dekorschicht (5) und einer dazwischen angeordneten Schaumlage (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Verkleidungsteil (1) eine um die Schaumlage (6) umlaufende gasdichte Anpreßzone (7) aufweist, in der das Dekormaterial (5) unmittelbar mit der innenraumseitigen Oberfläche des Trägers (3) verbunden ist.
10. Verkleidungsteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorschicht (5) aus einer polymeren Sprühhaut (13), insbesondere aus Polyurethan besteht.
11. Verkleidungsteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorschicht (5) aus einem flächigen Halbzeug, insbesondere aus einer Kunststofffolie besteht.
12. Verkleidungsteil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorschicht (5) im Wesentlichen gasundurchlässig ist.
13. Verkleidungsteil nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) zumindest bereichsweise gasdurchlässig, aber schaumundurchlässig ist.
14. Verkleidungsteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger weniger stärkt verdichtete, gasdurchlässige Zonen (10) und hochverdichtete, gasundurchlässige Zonen (9) aufweist.
15. Verkleidungsteil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) aus einem Faser-Harz-Preßteil, insbesondere aus harzgebundenen Flachs- und/oder Sisalfasern besteht.
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AT (1) ATE355951T1 (de)
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